JP2002209173A - ドライブレコーダ及び該ドライブレコーダの機能を実現するための記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車の走行中に撮像した車外の情報を常に更新
しながら記録し、メモリに蓄えることによって事故の直
前から事故までの映像記録を証拠として残すことができ
るようにする。 【解決手段】 ＣＭＯＳカメラ１で撮像した撮像データ
は、エンコーダ２にて圧縮符号化され、コントロールＭ
ＰＵに送られ、データ保存メモリ４に保存される。コン
トロールＭＰＵ３は、エンコーダ２から連続して入力し
てくるリアルタイム画像データをデータ保存メモリ４に
書き込んでいく。このときにデータ保存メモリ４におけ
る最も古い画像データを書き換えながらデータ更新を行
うようにし、常に最新の画像データが記録されるように
制御する。衝撃検知部８は、所定レベル以上の衝撃を受
けたときに、データ保存メモリ４に対する撮像データの
更新を停止せしめるための電気信号を出力する。このよ
うな構成により事故の衝撃時に撮像が停止し、かつそれ
までの所定長さの画像データがデータ保存メモリ４に保
持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドライブレコーダ
及び記録媒体、より詳細には、車の走行中に撮像した車
外の情報を常に更新しながら記録し、メモリに蓄えるこ
とによって事故の直前から事故までの映像記録を証拠と
して残すことができるようにした記録装置であるドライ
ブレコーダ及び該ドライブレコーダの機能を実現するた
めの記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車事故は増え続けているが、事故原
因の究明については、当事者や目撃者の証言や、タイヤ
の跡による状況判断等にゆだねられていて、正確な判断
をすることができないケースがあるという問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き実情に鑑みてなされたもので、車の走行中に撮像した
車外の情報を常に更新しながら記録し、メモリに蓄える
ことによって事故の直前から事故までの映像記録を証拠
として残すことができるようにしたドライブレコーダを
提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、レン
ズ部を通して集光した光を受光してデジタル撮像データ
を生成する撮像素子と、該撮像素子が生成したデジタル
撮像データを所定の圧縮アルゴリズムを用いて圧縮する
圧縮手段と、該圧縮手段が圧縮したデータを記憶するメ
モリと、所定レベル以上の衝撃を検知して電気信号を出
力する衝撃検出手段と、前記圧縮手段で圧縮された撮像
データのメモリへの書き込みを制御する制御手段とを有
し、撮像素子の周囲の画像データをリアルタイムに記憶
することができるようにしたドライブレコーダであっ
て、前記制御手段は、前記メモリに対する撮像データの
書き込みを行うに際し、メモリの記録容量に応じて記憶
される画像データのうち最も古い画像データから更新し
て書き込みを行うことにより、常に時間的に新しい画像
データを記憶することができるようにし、かつ前記制御
手段は、前記衝撃検出手段が出力する電気信号に基づい
て前記メモリへの撮像データの書き込みを停止すること
により、所定の衝撃を受けたときまでの所定の長さの最
新の画像データをメモリに保持できるようにしたことを
特徴としたものである。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、該ドライブレコーダは、前記撮像素子を複数有し、
前記圧縮手段は、前記複数の撮像素子のそれぞれについ
て撮像データを前記所定のアルゴリズムを用いて圧縮
し、前記メモリは、それぞれの前記撮像素子ごとに撮像
データの圧縮データを記憶することを特徴としたもので
ある。

【０００６】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明において、該ドライブレコーダは、前記衝撃検知手段
が作動して前記制御手段が前記メモリへの撮像データの
書き込みを停止した際に、撮像を再開するための特定の
操作が行われないかぎり撮像の再開を禁止する手段を備
えることを特徴としたものである。

【０００７】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれか１の発明において、前記圧縮アルゴリズムは、画
像データを所定の画素ブロック毎に圧縮符号化し、該圧
縮符号化したデータを相関フィルタを用いてフィルタリ
ングし、該フィルタリングしたデータをハフマン符号化
により可変長符号に圧縮する処理を含むアルゴリズムで
あることを特徴としたものである。

【０００８】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記所定の画素ブロックは、２×４画素または２×
３画素によるブロックであることを特徴としたものであ
る。

【０００９】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれか１に記載のドライブレコーダの機能を実現するた
めのプログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な
記録媒体である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、従来の圧縮技術に比し
て高効率で高品質のデータ圧縮を実現するアルゴリズム
を記憶したチップ（以下本明細書中では、上記本発明に
係わるデータ圧縮をＡＣＴ圧縮とし、ＡＣＴ圧縮を実現
するチップをＡＣＴチップとして説明する）を用いるこ
とにより、自動車の走行中の最新画像を、所定容量分更
新しながらリアルタイムで連続的に記録し、かつ衝撃セ
ンサを用いることによって所定レベルの衝撃を受けたと
きに画像データの更新を停止させるようにすることで、
事故直前から事故の瞬間までの画像を保存でき、これに
より、事故時の状況を記録した証拠となる画像情報を得
ることができるようにしたものである。

【００１１】本発明のドライブレコーダは、上記のＡＣ
Ｔチップを用いることにより、動画の圧縮符号化をリア
ルタイムに行うことができるものであり、このＡＣＴ圧
縮技術により、従来の圧縮技術に比して動画像データの
符号量を大幅に削減することができる。例えばＳＤＲＡ
Ｍを用いることにより１０数秒の時間のリアルタイムの
動画記録を行うことができる。勿論用意されるメモリ容
量に応じてその撮像記録時間が変動することはいうまで
もない。

【００１２】図１は、本発明によるドライブレコーダの
実施例を説明するためのブロック図である。本発明のド
ライブレコーダにおいて、ＣＭＯＳカメラ１で撮像した
撮像データは、エンコーダ２にてＡＣＴ圧縮技術を用い
て圧縮符号化され、コントロールＭＰＵに送られ、ＳＤ
ＲＡＭを用いたデータ保存メモリ４に保存される。ＡＣ
Ｔ圧縮プログラムはプログラムメモリ５に保存され、プ
ログラムに応じてワークメモリ６が使用される。

【００１３】実際の自動車事故を想定した場合、ＣＭＯ
Ｓカメラ１は、例えば自動車の前後と両側面側の少なく
とも４カ所に設置するとよい。従って、図１に示すＣＭ
ＯＳカメラ１とエンコーダ２による符号化機能を有する
ユニットを複数備えて、それぞれのＣＭＯＳカメラ１に
対応するデータ保存メモリ４を備えて動画像データの保
存を行うことができるようにする。勿論、ＣＭＯＳカメ
ラの位置とその数量は限定されることなく、ユーザの希
望に応じた設計が可能である。

【００１４】コントロールＭＰＵ３は、エンコーダ２か
ら連続して入力してくるリアルタイム画像データをデー
タ保存メモリ４に書き込んでいく。このときに、データ
保存メモリ４における最も古い画像データを書き換えな
がらデータ更新を行うようにし、常に最新の画像データ
がメモリがデータ保存メモリ４に記録されるように制御
する。上述のように、本発明に係わるＡＣＴ圧縮技術に
よれば、ＳＤＲＡＭに対して１０数秒の動画像記録が可
能となり、常に最新の１０数秒の動画像がデータ保存メ
モリ４に存在していることになる。

【００１５】本発明のドライブレコーダにおける電源供
給手段としては、カーバッテリ等の車載電源を用いるこ
とができ、また事故時における電源供給の停止に備え
て、データ保存メモリのＳＤＲＡＭのデータ維持のため
のバックアップ用電池７が備えられる。なお、車載電源
からの電圧は、変圧器等を用いてコントロールＭＰＵを
駆動するのに適当な電圧に制御しておく。さらにデータ
保存メモリ４として、不揮発性のＮＶＲＡＭを用いれ
ば、バックアップ用の電池をなくすこともできる。

【００１６】本発明のドライブレコーダには、所定レベ
ルの衝撃を受けたときに、データ保存メモリ４に対する
撮像データの更新を停止せしめるための衝撃検知部８が
備えられている。衝撃検知部８としては、従来公知の衝
撃センサを用いることができる。例えば、加振錘が付与
された圧電素子を用いて、機械的振動等の衝撃によって
振動する加振錘の動きを圧電素子に伝え、その圧電素子
の電気的出力をピックアップすることによって、所定レ
ベル以上の衝撃検知を行うことができる。

【００１７】例えば図４は、特開２０００−３１７４３
号公報に記載された衝撃センサの構成を示す図である。
衝撃検知部１０の主要部では、加振錘１１が付与された
圧電素子１２が基板１４上に固定され、衝撃による機械
的振動により生じた圧電素子１２の電気的出力をピック
アップするリード線１３が圧電素子の電極に接続され、
衝撃による電気信号がピックアップできる。加振錘の大
きさや重量によって、検出しようとする衝撃のしきい値
を設定することができる。

【００１８】上記の構成において、ドライブレコーダ
は、走行時において電源がＯＮされ、動画の撮像を開始
する。このドライブレコーダの電源のＯＮ／ＯＦＦは、
車のキースイッチに連動付けるようにしてもよく、別途
専用の電源スイッチを備えるようにしてもよい。そして
電源がＯＦＦにならない限り撮像を続け、上述したごと
くのデータ保存メモリ４への書き込み動作を行う。そし
て、事故等にて衝撃検知部８にて所定レベル以上の衝撃
を検知すると、コントロールＭＰＵ３が撮像及び撮像デ
ータの書き込みを停止する。データ保存メモリ４には、
最新の動画像が記録され、これが保持されており、この
画像データを分析することにより事故時の状況を再現す
ることができる。

【００１９】本発明のドライブレコーダにおいては、一
旦事故が起きて撮像データの更新が停止した場合に、デ
ータ分析が終わらないうちに撮像が再開しないような機
構が必要である。例えば、衝撃検知部８による衝撃検知
が作動した場合には、通常の操作では撮像が再開しない
ようにし、例えば専用のリセットボタンを押すことによ
り、起動可能な状態とすることができるように構成す
る。もしくは、撮像データの更新を停止したまま維持す
る専用のスイッチを設けて、事故のときにこのスイッチ
を用いて撮像データをメモリに保持しておくようにして
もよい。勿論、前述したようなドライブレコーダ自体を
起動させるための専用の電源スイッチを用いる場合に
は、この電源スイッチが上記の撮像再開を抑止するスイ
ッチとして機能できる。

【００２０】図２は、本発明のドライブレコーダを車へ
の搭載例を示す図である。上述したごとくに、自動車事
故に対しては、車の４方向において画像データを記録し
ておくことが最も効果的であるといえる。図２に示すよ
うに、ＣＭＯＳカメラ１ａ，１ｂを車体の下部で周囲の
状況の撮像可能な位置に取り付ける。エンコーダ２、コ
ントロールＭＰＵ３、メモリ類４，５，６、及び衝撃検
知部８等の要素は、本体として例えば筐体内に収納し、
車体の下面等に取り付け、複数のＣＭＯＳカメラに対し
て配線を行う。本体には、車載電源９からの電源供給配
線やその他必要とする配線を行う。また、撮像手段とし
ては、ＣＭＯＳカメラのかわりにＣＣＤカメラ等の手段
を適宜用いることができる。

【００２１】また、図１に示すごとくの要素を一体に形
成して、カメラ毎にデータ保存が可能なユニットとして
構成し、このユニットを車体の任意の部分に取り付ける
ようにしてもよい。

【００２２】本発明に適用されるＡＣＴチップは、従来
のＤＣＴ方式の圧縮技術とは、全く異なる技術思想によ
って圧縮／伸長処理を行うもので、ＤＣＴ方式における
複雑な離散変換処理のステップを必要とせず、その代わ
りに、冗長でない情報を見出し、特徴化し、効率的にコ
ード化する比較的簡単なロジックセットを用いるもので
ある。このＡＣＴによる圧縮では、ブロック間の冗長性
及びフレーム間の冗長性の両方を除去し、動画信号を表
すのに必要なデータを大幅に減少させることができるた
め、例えば携帯電話のごとくの低ビットレートの伝送路
においても自然な動画データの伝送を可能とし、またＤ
ＣＴのような多大な計算量を必要としないため、リアル
タイムな圧縮／伸長処理を可能とするものである。

【００２３】図３は、本発明のドライブレコーダに適用
するＡＣＴアルゴリズムについて説明するための図であ
る。ＡＣＴにおけるデジタル信号の圧縮（エンコード）
のステップは、以下のごとくである。まず、入力したＲ
ＧＢデジタル信号の個々のブロック（ピクセルのマトリ
ックス）のブロック符号化を行う（ステップＳ１）。こ
のとき、２ライン×４ピクセル（または２×３）を１ブ
ロックとし、ブロック内を２色の参照値を基に圧縮コー
ド化を行う。

【００２４】上記のブロック符号化においては、１つの
ブロック内に有限の量の非冗長性、言い換えれば、カラ
ーＡとカラーＢに指定された二つの要素が存在すること
を前提としている。ブロック符号化において、デジタル
入力データは、デジタルの輝度値、及びカラーＡまたは
Ｂのいずれかを数字で指示するビットマップを有する２
色の画素に分割される。これらの情報の要素の大きさ
は、要求される色精度及びマトリックス中のピクセルの
数に依存する。

【００２５】各ピクセルの属性は、所定のフォーマット
の高さまたはデジタル長により表されるデジタルワード
にコード化される。これらのデジタルワードは、直前の
フレーム及び直前のブロックに対応するピクセルとの差
を含んでいる。また、ビットマップは、特定のマップパ
ターンの生起確率に対応して、マップパターンを指定す
る可変長のワード長をコード化するため、可変の長さを
有している。

【００２６】図３におけるブロック符号化（ステップＳ
１）のあと、ブロック毎及びフレーム毎のブロックデー
タは、メモリに送られてここで１フレーム分遅延されて
直前のフレームとして存在し、次いで、時間変数インパ
ルス応答フィルタであるテンポラルフィルタ（相関フィ
ルタ）を用いてフィルタリングされる（ステップＳ
２）。テンポラルフィルタは、イメージデータのエッジ
部のぼやけを起こすノイズを減少させ、エッジ効果を抑
制する。

【００２７】次いで、ハフマン符号化によるエントロピ
ー符号化が行われる（ステップＳ３）。ここでは、フレ
ーム間の冗長性を排除するためにフレーム間比較が行わ
れ、フレーム内及びブロック内の全ての冗長性を排除す
るために、ハフマンコード表を用いて可変長符号に圧縮
する。

【００２８】圧縮データの伸長は、基本的に圧縮ステッ
プを逆に行うことにより実現する。すなわち、圧縮デー
タを入力して、ランレングスを得るためのエントロピー
復号化を行い（ステップＳ４）、輝度及び／または色差
データを得るためのブロック復号化して（ステップＳ
５）、画素を生成して、アナログ信号に再変換するため
のデジタル信号フレームを再構築する（ステップＳ
６）。

【００２９】上述のごとくのＡＣＴ圧縮技術は、２ライ
ン×４ピクセル（または２×３）を１ブロックとして、
ブロック符号化、及びハフマン符号化を基本とした非常
にシンプルなアルゴリズムで、高品質な動画圧縮を実現
できる。ＡＣＴによれば、ＤＣＴのように高周波成分を
取り除かないため多彩な色変化を詳細に再現でき、また
再現したときに画像をタイル化することがなく、エッジ
がシャープな画像を提供できる。また６４０ピクセル×
４８０ピクセル×３０フレーム／秒の圧縮・伸長を実現
でき、圧縮時の画像劣化が非常に少なく、従来のＤＣＴ
のように、動画像の瞬間画像が流れず、１フレームを静
止画像として扱うことができる。上記のように、圧縮画
像データが非常に小さいため、全ての通信メディアに対
応可能で、応用製品化におけるパフォーマンスに優れて
いる。

【００３０】上記のように、ＡＣＴでは、アルゴリズム
がシンプルで圧縮・伸長の計算量が少ないため、エンコ
ード（圧縮）ＩＣチップのゲート数は、ＤＣＴなら約２
５０万ゲートのところを、ＡＣＴなら約３万ゲートです
み、また１チップＣＰＵ（８ｂｉｔ）にて、圧縮・伸長
を行うことができる特徴を有する。

【００３１】次に、本発明によるドライブレコーダの機
能を実現するためのプログラムやデータを記憶した記録
媒体の実施形態を説明する。記録媒体としては、具体的
には、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯ
Ｍ、フロッピー（登録商標）ディスク、フラッシュメモ
リ、及びその他各種ＲＯＭやＲＡＭ等が想定でき、これ
ら記録媒体に上述した本発明の実施形態のシステムの機
能をコンピュータに実行させ、ドライブレコーダの機能
を実現するためのプログラムを記録して流通させること
により、当該機能の実現を容易にする。そしてコンピュ
ータ等の情報処理装置に上記のごとくの記録媒体を装着
して情報処理装置によりプログラムを読み出すか、若し
くは情報処理装置が備えている記憶媒体に当該プログラ
ムを記憶させておき、必要に応じて読み出すことによ
り、本発明に関わるドライブレコーダの機能を実行する
ことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、リアルタイムで高画質の動画像の記録を行う
ドライブレコーダを得ることができ、例えば、自動車事
故時に、ドライブレコーダのメモリの保存された撮像デ
ータを分析することにより、事故時の状況を示す客観的
な証拠を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるドライブレコーダの実施例を説
明するためのブロック図である。

【図２】 本発明のドライブレコーダを車への搭載例を
示す図である。

【図３】 本発明のドライブレコーダに適用するＡＣＴ
アルゴリズムについて説明するための図である。

【図４】 本発明に適用する衝撃センサの構成の一例を
示す図である。

【符号の説明】

１…ＣＭＯＳカメラ、２…エンコーダ、３…コントロー
ルＭＰＵ、４…データ保存メモリＳＤＲＡＭ、５…プロ
グラムメモリ（フラッシュメモリ）、６…ワークメモリ
（ＲＡＭ）、７…電池（バックアップ用）、８…衝撃検
知部、９…車載電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/01 Ｈ０４Ｎ 5/907 Ｂ Ｈ０４Ｎ 5/907 7/18 Ｊ 5/92 Ｕ 7/18 5/91 Ｌ 5/92 Ｈ Ｆターム(参考） 5C052 AA17 GA01 GB01 GC05 GE06 5C053 FA27 FA30 GB21 GB26 KA01 LA01 5C054 AA01 CA04 CC05 CH01 EA07 FC12 FF03 GA01 GA02 GB15 GD01 HA30

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ部を通して集光した光を受光して
   デジタル撮像データを生成する撮像素子と、該撮像素子
   が生成したデジタル撮像データを所定の圧縮アルゴリズ
   ムを用いて圧縮する圧縮手段と、該圧縮手段が圧縮した
   データを記憶するメモリと、所定レベル以上の衝撃を検
   知して電気信号を出力する衝撃検出手段と、前記圧縮手
   段で圧縮された撮像データのメモリへの書き込みを制御
   する制御手段とを有し、撮像素子の周囲の画像データを
   リアルタイムに記憶することができるようにしたドライ
   ブレコーダであって、前記制御手段は、前記メモリに対
   する撮像データの書き込みを行うに際し、メモリの記録
   容量に応じて記憶される画像データのうち最も古い画像
   データから更新して書き込みを行うことにより、常に時
   間的に新しい画像データを記憶することができるように
   し、かつ前記制御手段は、前記衝撃検出手段が出力する
   電気信号に基づいて前記メモリへの撮像データの書き込
   みを停止することにより、所定の衝撃を受けたときまで
   の所定の長さの最新の画像データをメモリに保持できる
   ようにしたことを特徴とするドライブレコーダ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のドライブレコーダにお
   いて、該ドライブレコーダは、前記撮像素子を複数有
   し、前記圧縮手段は、前記複数の撮像素子のそれぞれに
   ついて撮像データを前記所定のアルゴリズムを用いて圧
   縮し、前記メモリは、それぞれの前記撮像素子ごとに撮
   像データの圧縮データを記憶することを特徴とするドラ
   イブレコーダ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のドライブレコ
   ーダにおいて、該ドライブレコーダは、前記衝撃検知手
   段が作動して前記制御手段が前記メモリへの撮像データ
   の書き込みを停止した際に、撮像を再開するための特定
   の操作が行われないかぎり撮像の再開を禁止する手段を
   備えることを特徴とするドライブレコーダ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１に記載の
   ドライブレコーダにおいて、前記圧縮アルゴリズムは、
   画像データを所定の画素ブロック毎に圧縮符号化し、該
   圧縮符号化したデータを相関フィルタを用いてフィルタ
   リングし、該フィルタリングしたデータをハフマン符号
   化により可変長符号に圧縮する処理を含むアルゴリズム
   であることを特徴とするドライブレコーダ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のドライブレコーダにお
   いて、前記所定の画素ブロックは、２×４画素または２
   ×３画素によるブロックであることを特徴とするドライ
   ブレコーダ。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１に記載の
   ドライブレコーダの機能を実現するためのプログラムを
   記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体。